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半埋装配式双层车辆段预制构件架设技术总结

刘君中 

广州轨道交通建设监理有限公司,广州 510010

摘  要广州地铁十一号线赤沙车辆段为世界首座半埋式双层结构附带超高层建筑的装配式地铁车辆段,被住建部立项为“科技示范工程”,车辆段盖板采用装配化设计与实施方案,在地铁车辆段中首次引入预应力结构体系,首次引入现代工业化桥梁施工工法,总体预制装配率超过50%,没有案例参考,项目顺利的建成将为国内甚至国外地铁车辆段使用装配式结构体系提供有力支撑。工程整体建设采用装配化设计方案有效解决建设工期长、污染噪声大材料能源消耗多、劳动力短缺等问题,提高工厂化施工和标准化管理水平最终实现地铁工程建设推进高效、资源集约可控,过程绿色环保、产业改造升级。

关键词: 架设方法   构件梁运输  构件梁架设 安装控制要点   特殊工况架梁

1工程概况

1.1车辆段概况

赤沙车辆段设计为双层盖板结构,分为地上和地下两层。其中地下层高为12米,地上层高为9米,在基坑四周存在有河南主变、培训大楼以及公安大楼等既有建筑物。沿着整个基坑有一条绝对标高为6m至8.5m的围护结构,基坑内外共有15台塔吊作业设备,其中基坑内有9台(库区7台,咽喉区2台),此次架设设备采用四支腿可升降式JL120型架梁机。赤沙车辆段有8802件构件梁的制、运、架施工任务(其中0米层:4434件,9米层:4368件)。

2 梁体架设施工方法及工艺要点

2.1梁体架设施工方法

构件梁采用轮胎式运梁车由梁场装车通过运梁通道运至架梁现场,采用JL120型架梁机进行架设。

2.1.1设备主要技术参数

(1)运梁车

ZH120型运梁车主要用于标准区边纵梁、中纵梁的运输,200t轮胎式运梁车主要用于小箱梁的运输。

(2)JL120型架梁机

JL120 型架梁机适用于广州市轨道交通十一号线车辆段盖板构件梁的架设拼装施工。该架梁机与轮胎式运梁车配合使用,满足 5~18m 长度不等的各种纵、横梁架设,且对周边复杂的环境有很好的适应性,能采用边架设边浇筑的方式作业。JL120型架梁机主要由主梁、前辅助支腿、前支腿、中支腿、后支腿、起重小车等部件组成。主梁为桁架式双主梁结构,四条支腿都能够通过升降油缸调节支腿高度,车架和轮组均具有90度转向的功能,前支腿和中支腿能够通过沿主梁方向纵向移动来调整整机跨度,起重小车能够沿主梁纵向移动,小车自身有±3m横移调整距离,吊具具有360度回转功能。

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图2 运梁车

图3 JL120 型架梁机现场图

2.2构件梁运输及控制要点

2.2.1构件梁运输

构件梁预制场距赤沙车辆段约653m,运梁通道宽9m,轮胎式运梁车自制梁场出场后横穿黄埔涌桥南端道路进入广东财经大学,经财经大学校内运梁便道,通过新修赤沙滘涌便桥,然后下穿华南快速路(限高2.5m)后分两路运输,一路进车辆段CB-CF区段及咽喉区东侧,另一路穿过铁路桥至临时存放区或至车辆段库区及咽喉区西侧区段。

2.2.2运梁车行走路线控制要点

构件运输通道及现场安装通道标定专用运行线路,每次作业前需确认通道是否满足运输要求。出入口都设置交通疏导点,交通疏导员配备对讲机保持连线,保证运量通道无阻、运梁车安全畅行。

2.3构件梁架设施工工况

赤沙车辆段构件梁架设工况:纵梁架设、横梁架设、设备纵移及特殊工况(横向过台阶(镂空)、0m层上基坑、过塔吊、整机抬高、架设库区与咽喉区边梁)。

架设过程中落梁对位人员、灌浆人员、取钩人员需利用升降台车将人员送至立柱或梁底进行作业;架梁机在特殊工况(横向过台阶(镂空)施工时,支腿站立位置存在高低不平现象,此时需利用叉车安装钢垫箱以满足架梁机支腿走行过渡要求。

构件梁安装要求,承重梁安装时,先调平立柱顶面调平层,待强满足要求后进行安装,安装时构件梁对中调平,将墩柱预埋防倾覆螺杆传入承重梁防倾覆孔内,防倾覆螺杆螺帽安装完成并达到设计要求,锚固板安装完成,并经检查合格方可进入下道工序。小箱梁安装时,立柱牛腿、承重梁牛腿调平层灌注完成,强度满足架设要求,方可进行小箱梁架设,安装时小箱梁对中调平,外露环形筋与承重梁竖向树稍筋套接,防止小箱梁架设后与后浇施工前出现脱落现象,立柱上架设的框架小箱梁锚固板安装完成,并经检查合格方可进入下道工序。

吊装前的检查_20210923162031

安装到位_20210923155756

图4   架梁机吊梁前监理检查图

图5 落梁到位

2.4主要施工工艺

图6 架设工艺流程图

2.5构件安装控制要点

2.5.1构件梁安装前定位放线控制

预制构件安装前,应进行测量放线,在柱子牛腿顶面弹出梁边控制线,便于根据控制线进行精密调整。测量放线应符合现行国家标准《工程测量规范》GB50026的有关规定。

2.5.2安装前控制要点

安装施工前,应核对成品构件的外观质量和尺寸偏差,确认混凝土强度和预留预埋符合设计要求,并应核对预制构件的混凝土强度及配件型号、规格、数量等符合设计图纸要求。2.5.3架梁机安装前检查

   安装施工前,应复核吊装设备的吊装能力。应按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的有关规定,检查复核吊装设备及吊具处于安全操作状态,并核实现场环境、天气、道路状况等满足吊装施工要求。防护系统应按照施工方案进行搭设、验收。

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图7   预制梁尺寸偏差检查

图8 架梁机吊杆检查

2.5.4构件梁安装前标高误差控制

安装前,应测量并修正支撑标高,确保与梁底标高一致,采用整孔吊装,将箱梁落于柱头上层牛腿及纵梁牛腿上,灌注箱梁与牛腿之间30mm厚坐浆层,纵梁与小箱梁精度调整均采用钢垫片进行,规格为40×40mm,厚度可调整。

2.5.5构件梁安装前梁柱钢筋调整

安装前,应复核柱钢筋与梁钢筋位置、尺寸,对梁钢筋与柱钢筋位置有冲突的,及时反馈于设计单位,并按经设计单位确认的技术方案调整。对于钢筋较密的框架柱,使用PVC管套住柱头钢筋,使其表面光滑避免梁柱钢筋摩擦产生变形。

2.5.6确认构件梁安装

严格按照设计图纸对应构件型号、构件编号、安装方向、预留孔位置、预埋件位置等进行确认,经复核满足要求后方可进行落梁安装。

2.5.7构件梁架设顺序

  安装顺序满足设计要求,遵循先纵梁后箱梁,先框架箱梁后非框架箱梁,先低后高的原则。安装就位后应对水平度、安装位置、标高进行检查。

3 特殊工况下架梁

3.1 梁柱节点位置的架设是架设过程的重难点

装配化施工过程中,预制砼梁吊装时需要采用多人配合,调整现浇砼柱预留主筋端部的位置,促使梁体预留主筋插入柱体主筋钢筋缝后,梁体方能安装到位。现场通过在主筋上套PVC塑料管,减少落梁时钢筋之间的摩擦,从而加快了安装速度。

3.2过高低跨工况特点

3.2.1纵向过高低跨时,通过副支腿上抬,主支腿落地受力的工况形式进行纵移,并按前(后)副支腿→前(后)主支腿→后(前)主支腿→后(前)副支腿的顺序逐步过跨。

3.2.2对于部分截面尺寸较小的降水井、集水井、整体道床等高低跨结构,通过垫箱或绕行等方式进行过跨,保证架梁的连续性。

3.3过塔吊工况特点

由于本工程底板、地下室外墙及柱体为现浇结构,现场需配备塔吊以满足施工需求。架梁机过塔吊时需将塔吊降低制架梁机高度以下,待架梁机完全过塔吊后再将塔吊升制施工高度。

(1) 架梁机架梁至靠近塔吊处,此时架梁机小车横移3m将靠近塔吊的箱梁架设完成,此时架梁机机臂距离塔吊距离415mm;

    (2)架梁机退出塔吊大臂的旋转范围,将机臂顶升至最高点,此时设备机臂下表面距离结构面的高度为9.778m;调整塔吊大臂与架梁机机臂方向一致,将塔吊高度降至最低点(17.3m);

(3)塔吊旋转90°,使塔吊大臂方向与架梁机机臂方向呈垂直状态;

(4)架梁机横移至塔吊正上方,按照前述正常架梁步骤,将塔吊周围的纵、横梁及小箱梁架设完成;

(5)架梁机横向塔吊另外一侧横移出塔吊大臂旋转范围;

(6)塔吊升高至正常位,架梁机横移至塔吊处开始另外一侧的梁片架设。

4小结

1、预制梁与现浇柱钢筋需交叉,也是梁柱节点质量的关键,因此预制梁和现浇柱受力钢筋的定位精度要求高;梁柱节点位置主筋套PVC管,大大节省了架设的时间,后续装配化梁柱节点钢筋吊装工程推广应用。

2、梁与梁之间拼接后会存在缝隙,需要采用专业的橡胶条进行封堵防止后续漏浆。

3、提前做好施工场地的规划很重要,满足现场架梁条件。

4、提前策划好运梁通道,遇电缆、限高桥洞需提前处理。

5、选择适用的运梁车及架梁设备很关键。

6、架设过程中需要考虑遇到塔吊的影响;架梁机通过塔吊时,塔吊需降至低位,满足架梁机通过净空要求。

7、框架柱主筋定位严格控制,特别到柱顶、牛腿位置要严格检查主筋定位偏差,控制在允许偏差,核实与预制梁主筋匹配关系。

8、预制梁吊装前,监理部需仔细检查吊具、吊杆、吊装孔情况,确保预制梁吊装安全;

9、现场吊装用的精轧螺纹钢需要定期进行检测,确保吊装安全。

10、围护结构与0m层存在高差时,需进顺坡处理以满足运梁车通行要求

11、现场墩柱、墩帽要达到设计强度,经复测满足架设要求。

12、9米层架设前,现浇底板、叠合层强度满足设计强度。

13、架设路径上的外露钢筋需处理,满足架梁机及运梁车通行要求。

14、底板上部分不规则的集水坑或台阶影响架梁机站位时,需提前铺设垫箱,以满足架梁机作业要求。

15、0m层或9m层部分孔洞影响架梁机的站位时,需提前铺设钢箱,以满足架梁机作业要求。

16、预制梁的制作顺序需要按照现场拼装的条件来进行安排。

17、预制装配式结构能减少周转材料的使用,降低施工成本,缩短施工周期,减少施工安全隐患,提高施工现场的环境。

18、预制构件自重轻,运输吊装方便,有利于现场标准化施工。